Cooling Effect of the Richtmyer-Meshkov Instability
我们提供的数值证据表明，Richtmyer-Meshkov（RM）的不稳定性有助于相对论流体的冷却。由于存在穿过介质的射流颗粒，以马赫锥的形式产生冲击波。多个激波的相互作用可以触发RM不稳定性，我们已经发现，这一过程导致相对论流体的下冷却。为了证实冷却效果的不稳定性，激波管Richtmyer-Meshkov不稳定性模拟进行。此外，为了提供一个实验观察的RM不稳定性所造成的马赫锥相互作用，我们测量的两个粒子的关联函数和突出的相互作用的影响。模拟已经进行了改进版本的相对论晶格玻尔兹曼模型，包括一般状态方程和外力。
2015-07-28 astro-ph.HE physics.comp-ph physics.flu-dyn
Magnetic Field Amplification Associated with the Richtmyer-Meshkov Instability
用二维MHD模拟方法研究了Richtmyer-Meshkov不稳定性（RMI）对磁场的放大作用。单模分析揭示了RMI的非线性演化与场增强之间的关系。研究发现，周围的磁场被与RMI相关的流体运动拉伸，其强度被显著放大两个数量级以上。磁场的饱和程度取决于激波通过后放大的磁压和热压之间的平衡。这种有效的放大作用可以在一个很宽的RMI条件范围内实现，例如入射激波的马赫数和接触间断处的密度比。结果表明，RMI可能是一个强大的星际磁场的放大机制，并导致在超新星遗迹的冲击观测到的局部强场的起源。
2012-09-05 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Richtmyer-Meshkov Instability of an Imploding Flow with a Two-Fluid Plasma Model
数值研究了无初始磁场作用下圆柱形轻/重密度界面的双流体（离子和电子）等离子体Richtmyer-Meshkov不稳定性。改变德拜长度尺度，我们研究电子和离子流体之间的耦合的影响。当耦合变强时，电子被限制为与离子共同移动，并且所产生的演化类似于流体动力学中性流体的情况。在电子和离子之间发生的电荷分离导致自生电磁场。结果表明，当电子和离子之间的耦合较弱时，Biermann电池效应主导了磁场的产生。除了在流动减速过程中的瑞利-泰勒稳定效应外，界面还被诱导的时空变化的洛伦兹力加速。结果，扰动发展成瑞利-泰勒不稳定性，导致扰动振幅与流体动力学情况相比有所增强。
2020-02-29 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Suppression of the Richtmyer-Meshkov Instability due to a Density Transition Layer at the Interface
通过流体动力学数值模拟研究了接触间断处光滑过渡层对Richtmyer-Meshkov不稳定性（RMI）增长的影响，并导出了抑制RMI不稳定性的经验条件。当厚度$L$比界面调制$λ$的波长窄时，过渡层对RMI几乎没有影响。然而，如果过渡层变得比$λ$宽，则与RMI相关的扰动速度显著减小。抑制条件被解释为激波通过过渡层的时间大于调制波长的声穿越时间的情况。涨落动能随着$L^{-p}$与$p = 2.5$的减小而减小，这表明由于过渡层的存在，RMI的生长速度与$L^{-p/2}$成比例地减小。这一特征是相当普遍的，并出现在广泛的冲击界面相互作用。
2020-06-05 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Alfven number for the Richtmyer-Meshkov instability in magnetized plasmas
用二维MHD模拟研究了Richtmyer-Meshkov不稳定性（RMI）的磁流体动力学演化。RMI被强磁场抑制，而如果种子场弱，则RMI将环境磁场放大许多数量级。我们已经发现，抑制和放大过程可以随着阿尔文数$R_A$的幅度连续地进行评估，阿尔文数的幅度被定义为RMI的线性增长速度与界面处的阿尔文速度的比率。当Alfvén数小于1时，作用在流体上的洛伦兹力显著减轻了RMI的不稳定运动，界面在此极限下稳定振荡。另一方面，如果是$R_A \gtrsim 1$，则表面调制由于RMI的生长而增加。磁场的最大强度增强到$R_A$的一个因子。这一临界特性是普遍的，与入射激波的初始马赫数、阿特伍德数、激波振幅甚至初始磁场的方向无关。
2021-07-13 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Passive freeze-out of the Richtmyer-Meshkov instability
Imperial College London（帝国理工学院）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；ESRF - The European Synchrotron（欧洲同步辐射装置）；Technion–Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；First Light Fusion Ltd.（第一束聚变有限公司）
本研究通过在正弦靶表面制造亚表面空洞，首次实验观察到Richtmyer-Meshkov不稳定性在低压模拟条件下的被动冻结，通过将单个冲击波转化为较弱冲击波序列，抑制不稳定性增长超过70%。
2026-02-24 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
On the fundamentals of Richtmyer-Meshkov dynamics with variable acceleration
里希特迈尔-梅什科夫不稳定性（RMI）在自然界和科学技术中扮演着重要的角色，从超新星和聚变到超燃冲压发动机和纳米制造。正则Richtmyer-Meshkov不稳定性是由定常冲击和脉冲加速度引起的，而在现实环境中，加速度通常是可变的。本文研究了由加速度引起的具有幂律时间依赖性的RMI问题，并应用群论解决了经典问题。对于早期动力学，我们发现RMI增长率依赖于初始条件，并表明它是免费的加速参数。对于晚期动力学，我们找到了一个连续族的正则渐近解，包括它们的曲率、速度、傅立叶振幅和界面剪切，并研究了解的稳定性。对于每一个解决方案，界面动力学是直接链接到界面剪切，和非平衡速度场具有强烈的流体运动界面附近，有效地没有运动的散装。最快稳定解的准不变性表明RMI中的非线性相干动力学的特征在于两个宏观尺度-波长和振幅，与观测结果非常一致。我们阐述了新的理论基准的实验和模拟，并提出了一个假设的粘性效应在界面非线性RMI的作用。
2019-02-04 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Effect of viscosity and surface tension on the growth of Rayleigh -Taylor instability and Richtmyer-Meshkov instability induced two fluid inter-facial nonlinear structure
研究了粘性阻力和表面张力对Rayleigh -Taylor不稳定性和Richtmyer-Meshkov不稳定性引起的非线性双流体界面结构的影响，粘性和表面张力对流体不稳定性起重要作用。可以看出，气泡高度的尖端的终端增长率的抑制的大小仅取决于通过其气泡上升和界面的表面张力的上部（较密）流体的粘性系数。但关于尖峰，它表明，在无粘流体尖峰不保持终端，但接近自由降落作为阿特伍德数A的增加。在这方面存在定性的协议与模拟结果也与一些早期的理论结果。粘度可明显地降低自由降落速度，并且随着粘度的增加，趋于使其终止。从描述尖峰时间发展的相关非线性方程的数值积分获得的结果支持上述观察。
2011-06-07 math-ph math.MP physics.plasm-ph
Relativistic effects on the Richtmyer-Meshkov instability
对Richtmyer-Meshkov（RM）不稳定性的相对论效应的理论和数值分析揭示了新的和潜在的非常有用的效果。我们发现，与非相对论的情况下，RM不稳定性的增长率强烈依赖于状态方程的流体，打开的可能性推断状态方程的RM不稳定性的实验观察。与非相对论的情况相反，我们还发现，在流体速度的临界值以上，由于洛伦兹因子，不稳定性的增长率反直觉地降低，并且在超相对论极限中消失，因为粒子的速度接近光速。这两种效应可能证明对前沿应用非常有用，例如研究夸克-胶子物质的状态方程和设计快速点火惯性约束聚变（ICF）方案。我们进行了线性稳定性分析，以表征不稳定性，为任意状态方程，并实施数值模拟，研究在非线性制度的不稳定性，使用状态方程的理想气体。此外，基于数值结果，我们提出了一个一般的表达式，表征的长期演变的不稳定性。
2013-09-02 astro-ph.HE physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Deterministic and stochastic properties of self-similar Rayleigh-Taylor mixing induced by space-varying acceleration
Rayleigh-Taylor界面混合在自然界和技术中的广泛过程中具有至关重要的作用。在大多数情况下，瑞利-泰勒动力学是由变加速度引起的，而现有的大量研究集中在分别称为经典瑞利-泰勒和经典里希特迈尔-梅什科夫动力学的恒定和脉冲加速度的情况下。在这项工作中，我们考虑瑞利-泰勒混合引起的变加速度与幂律依赖的空间坐标在加速度方向。我们应用群论和动量模型来寻找自相似RT混合的确定性渐近解。我们进一步用随机过程扩充动量模型，数值研究了涨落对宽参数区域自相似混合统计性质的影响。我们揭示了自相似混合可以是Rayleigh-Taylor型和Richtmyer-Meshkov型，这取决于加速指数。我们进一步找到了分离Rayleigh-Taylor型混合和Richtmyer-Meshkov型混合的临界指数值，并确定了表征Rayleigh-Taylor型混合和Richtmyer-Meshkov型混合的不变量.
2019-02-12 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
The Richtmyer-Meshkov Instability of Thermal, Isotope, and Species Interfaces in a five-moment multi-fluid plasma
The University of Queensland（昆士兰大学）
本研究采用多流体等离子体模型，模拟了热、组分、同位素界面的里希特迈耶-梅什科夫不稳定性，发现不同界面演化差异显著，电子流体密度比及离子-电子耦合程度是关键影响因素。
2026-10-09 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Plasma kinetics: Discrete Boltzmann modelling and Richtmyer-Meshkov instability
该研究提出等离子体动力学离散玻尔兹曼模型，兼具磁流体动力学与热力学非平衡行为描述能力，通过基准验证并应用于RMI研究，揭示了磁场对非平衡效应的阶段性影响及界面反转判据。
2024-04-15 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.comp-ph
An exact Riemann solver based solution for regular shock refraction
本文研究了平面激波在斜向密度不连续面上折射的经典问题。当激波撞击密度不连续时，它发生折射，在流体动力学的情况下，出现3个信号。规则折射意味着这些信号在一个点相遇，称为三相点。在从顶壁反射后，由于局部Kelvin-Helmholtz不稳定性，接触不连续变得不稳定，导致接触表面卷起并发展Richtmyer-Meshkov不稳定性。我们提出了一个精确的黎曼求解器为基础的解决方案来描述初始自相似折射相，通过它我们可以量化的涡沉积在接触界面上。我们调查的效果，一个垂直的磁场和量化如何增加一个垂直的磁场的接触界面上的涡量沉积略下常数阿特伍德数。我们预测波型过渡，与实验，冯诺依曼激波折射理论，并与网格自适应代码AMRVAC进行数值模拟。这些模拟也描述了Richtmyer-Meshkov不稳定性的后期阶段。
2009-04-17 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Laser-driven generation of collimated quasi-monoenergetic proton beam using double-layer target with modulated interface
利用由重轻材料组成的双层靶，在靶与靶之间设置调制界面，为激光驱动产生准直离子束提供了一种途径。广泛的2D 3V PIC模拟，我们表明，这种配置可能会导致发展的瑞利-泰勒和Richtmyer-Meshkov功能的相对论不稳定性。初始小扰动在激光-靶相互作用期间被放大，导致形成低密度等离子体区域和它们之间的高密度聚束，其被激光辐射压力加速为整体紧凑的结构。这导致了具有高平均能量的准直准单能质子束。这种质子束的性质，如它的低发射度（一个数量级相比，传统的加速器低）和发散进行了讨论。并与双层靶、单层靶等类似加速方案进行了比较。
2020-06-17 physics.plasm-ph
Laser astrophysics experiment on the amplification of magnetic fields by shock-induced interfacial instabilities
激光实验正在成为天文学研究的一种新工具，补充了观测和理论建模。在超新星爆炸的冲击波阵面上观测到局部强磁场。实验证实和识别的物理机制，这一观测是非常重要的理解的星际介质的演变。然而，在实验室中处理流体动力学不稳定性与环境磁场之间的相互作用一直是具有挑战性的。在这里，我们开发了一个实验平台来研究磁化Richtmyer-Meshkov不稳定性（RMI）。测得的生长速度与线性理论一致，磁场放大与RMI生长相关。我们的实验首次在天体物理条件下验证了与激波诱导界面不稳定性相关的磁场湍流放大现象。磁化等离子体中基本过程的实验解释在各种情况下，如聚变等离子体和行星科学中通常是必不可少的。
2021-08-26 astro-ph.HE physics.plasm-ph
